云环境中高效密文排序检索技术研究

作     者：姜莹莹 

作者单位：南京邮电大学 

学位级别：硕士

导师姓名：戴华

授予年度：2021年

学科分类：0839[工学-网络空间安全] 081203[工学-计算机应用技术] 08[工学] 0835[工学-软件工程] 081201[工学-计算机系统结构] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

主      题：云计算 树形索引 检索优化 排序检索 可搜索加密 

摘      要：在信息爆炸的时代,越来越多的云计算数据所有者倾向于将个人数据迁移到云端,以节省存储成本从而获得更多便利。但是为了有效地保护个人隐私,很多数据必须进行加密,这使得基于明文关键词检索的传统数据利用方式很难发挥作用。因此,新而有效的云端密文检索方案就显得十分重要。本文针对云环境下密文排序检索方法中的效率问题,重点研究了如下内容:（1）基于HCB-Tree的多关键词密文排序检索方法（MRSE-HCB）:该方法使用HCB-Tree来提高检索效率,并根据二分k-means聚类算法创建检索树,将数据存储在HCB-Tree的叶子节点中,中间节点则存储以该节点为根的子树所构成的簇的提取型最大向量。检索过程中,首先检索出与关键词相关性最高的文档,然后检索存储该文档的叶子节点的相邻节点。通过这种方式,可以将检索时间消耗降低至亚线性级。（2）基于过滤阈值选取的检索效率优化方法（OFT）:考虑到现有的基于树形索引的密文方案中均使用过滤阈值提高检索效率,但初始过滤阈值均设为0,在检索初期,该阈值的剪枝过滤作用不明显,因此,本文提出一种基于过滤阈值选取的检索效率优化方法。该方法在检索启动时,选取出合适的过滤阈值,从而更有效地剪掉大量无关子树,进一步提高深度优先搜索过程中的剪枝效率。该方法适用于面向云环境的基于树形结构索引的密文检索应用场景,能够在不影响检索结果精度的情况下,有效提升检索效率。（3）基于Eclipse开发平台,以Java语言和Swing框架相结合,具体设计并实现了多关键词密文排序检索的实验仿真系统。该系统的功能设计主要分为六个模块:文档预处理、文档数据聚类、索引结构创建、明文向量加密、多关键词检索以及检索主界面。